SOMMARIO
1. INTRODUZIONE………..…………..1
1.1 LE PIANTE MEDICINALI IN ITALIA………...…….1
1.2 LE BIOTECNOLOGIE APPLICATE ALLE SPECIE OFFICINALI……..3
1.2.1 Sistemi di coltivazione in vitro……….4
1.3 ATTIVITÀ FOTOSINTETICA NELLE PIANTE IN VIVO E IN VITRO………14
1.3.1 Fotosintesi di piante C3 in vivo……….….14
1.3.2 Capacità fotosintetiche in vitro:………..17
1.3.3 Colture in vitro fotoautotrofiche………18
1.3.3.1 Misure del grado netto di fotosintesi in situ per colture in vitro…………....19
1.3.3.2 Controllo ambientale nelle colture di tessuti vegetali………..19
1.3.4 Fotoautotrofia in vitro come metodo alternativo alla micropropagazione convenzionale……….……..23
2.
ECHINACEA ANGUSTIFOLIA
D.C………252.1 INQUADRAMENTO BOTANICO………..25
2.2 HABITAT ORIGINARIO……….…29
2.3 COMPOSIZIONE CHIMICA DEL GENERE ECHINACEA…….……..29
2.4 ATTIVITÀ FARMACOLOGICA………..35
2.5 BIOTECNOLOGIE APPLICATE AL GENERE ECHINACEA : STATO DELL’ARTE………37 3.
PASSIFLORA INCARNATA L………
…43 3.1 INQUADRAMENTO BOTANICO………..43 3.2 ETNOBOTANICA………...….46 3.3 HABITAT ORIGINARIO………46 3.4 COMPOSIZIONE CHIMICA……….………..47 i 3.5 ATTIVITÀ FARMACOLOGICA……….…………493.6 BIOTECNOLOGIE APPLICATE AL GENERE PASSIFLORA: STATO DELL’ARTE……….50 4. SCOPO DELLA TESI………53 5. MATERIALI E METODI………..54 5.1 PROPAGAZIONE IN VITRO DI PASSIFLORA INCARNATA L……..54 5.1.1 Materiale vegetale di partenza……….54 5.2 ESPERIMENTO 1: EFFETTI DELLA CONCENTRAZIONE DI
SACCAROSIO NEI MEZZI DI COLTURA……….…………...54 5.3 ESPERIMENTO 2: FASE DI RADICAZIONE IN SISTEMA DI
COLTIVAZIONE “MICROFLOATING”………54 5.4 PROPAGAZIONE IN VITRO DI ECHINACEA ANGUSTIFOLIA…....55 5.4.1 Materiale vegetale di partenza………..55 5.4.2 Valutazione di substrati per la proliferazione………56 5.5 ESPERIMENTO 1: EFFETTI DELLA CONCENTRAZIONE DI
SACCAROSIO NEI MEZZI DI COLTURA……….…56 5.6 ESPERIMENTO 2: FASE DI RADICAZIONE IN SISTEMA DI
COLTIVAZIONE “MICROFLOATING”………..56 5.7 DETERMINAZIONE DEI PARAMETRI MORFOLOGICI………...57 5.8 ANALISI SUL CONTENUTO TOTALE DI PIGMENTI
FOTOSINTETICI………...57 5.9 DETERMINAZIONE DELLE COMPONENTI GASSOSE E DINAMICA DEI GAS ALL’INTERNO DEI CONTENITORI……….58 5.9.1 Caratterizzazione del numero di scambi gassosi nel contenitore…………....58 5.9.2 Determinazione della CO2………...….58 5.9.3 Misure in situ di fotosintesi in vitro……….59 5.10 ANALISI DEL CONTENUTO DI CARBOIDRATI NELLE FOGLIE...59 5.10.1 Estrazione degli zuccheri solubili………59 5.10.2 Misurazione degli zuccheri solubili nelle foglie……….………..60
ii
5.11 ANALISI DEL CONTENUTO DI SACCAROSIO NEI MEZZI DI
COLTURA………61
TABELLA DELLE ABBREVIAZIONI ……….……62
6. RISULTATI E DISCUSSIONE………..…………..63
PASSIFLORA INCARNATA L 6.1 ESPERIMENTO 1: EFFETTI DELLA CONCENTRAZIONE DI SACCAROSIO NEI MEZZI DI COLTURA……….………..63
6.1.1 Parametri morfologici………63
6.1.2 Analisi sul contenuto totale di pigmenti fotosintetici……….63
6.1.3 Determinazione delle componenti gassose e dinamica dei gas all’interno dei contenitori………..64
6.1.4 Analisi del contenuto di carboidrati nelle foglie………..…64
6.1.5 Analisi del contenuto di SACCAROSIO nei mezzi di coltura………..65
6.2 ESPERIMENTO 2: FASE DI RADICAZIONE IN SISTEMA DI COLTIVAZIONE “MICROFLOATING”……….67
6.2.1 Parametri morfologici………..67
6.2.2 Determinazione delle componenti gassose e dinamica dei gas all’interno dei contenitori………..…..68
6.2.3 Analisi del contenuto di carboidrati nelle foglie………68
ECHINACEA ANGUSTIFOLIA D.C. 6.3 ESPERIMENTO 1: EFFETTI DELLA CONCENTRAZIONE DI SACCAROSIO NEI MEZZI DI COLTURA……….………71
6.3.1 Valutazione dei substrati per la proliferazione………..…71
6.3.2 Parametri morfologici………..…72
6.3.3 Analisi sul contenuto totale di pigmenti fotosintetici………72
6.3.4 Determinazione delle componenti gassose e dinamica dei gas all’interno dei contenitori………...…….72
iii 6.3.5 Analisi del contenuto di carboidrati nelle foglie………....73
6.3.6 Analisi del contenuto di saccarosio nei mezzi di coltura……….….73
6.4 ESPERIMENTO 2: FASE DI RADICAZIONE IN SISTEMA DI COLTIVAZIONE “MICROFLOATING”………75
6.4.1 Parametri morfologici………..………75
6.4.2 Determinazione delle componenti gassose e dinamica dei gas all’interno dei contenitori………...….75
6.4.3 Analisi del contenuto di carboidrati nelle foglie………75
7. CONCLUSIONI………96
TAVOLE FOTOGRAFICHE ……….99
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI………102
